Radiokemistin matka maailmankartalle
Tiedättekö sen tunteen, kun sanoo jotain hassua ja ihmiset tuijottavat silmät pyöreinä? Se on se tunne, mikä minulle aina tulee, kun kerron olevani radiokemisti ja työskenteleväni PET-keskuksessa. Kemistit ovat niitä tyyppejä, jotka valkotakeissaan sekoittelevat erivärisiä liemiä laboratorioiden uumenissa. Radiokemistit lisäävät tähän yhtälöön vielä radioaktiivisuuden (näin karkeasti yleistettynä).
Sitten vielä se PET-keskus – tässä ei nyt puhuta lemmikkieläinkeskuksesta – PET on nimittäin lyhenne sanasta positroniemissiotomografia. Se on kuvantamismenetelmä, jolla voidaan seurata biologisia prosesseja kehossa radioaktiivisuuden avulla. Työni tarkoitus on kehittää radioaktiivisia merkkiaineita, joiden kulkeutumista kehossa voidaan seurata PET-kameralla.
Itse työskentelen siis lyhytikäisten radionuklidien parissa, ja väitöskirjassani olen keskittynyt fluori-18:n käyttöön. Fluori-18 on fluorin lyhytikäinen isotooppi, jonka puoliintumisaika on noin 2 tuntia. Yhden puoliintumisajan kuluessa radioaktiivisuuden määrä laskee puoleen alkuperäisestä radioaktiivisen hajoamisen seurauksena.
Radiokemistin kannalta lyhyt puoliintumisaika asettaa rajoitteita käytettävissä oleville menetelmille. Kemistien tekemät synteesit saattavat kestää minuuteista päiviin, radiokemistin on selvittävä samasta minuuteissa. Väitöskirjatyössäni olenkin syventynyt fluori-18-leimausmenetelmien kehittämiseen, tavoitteena valmistaa merkkiaine mahdollisimman nopeasti ja tehokkaasti.
Perinteisesti fluori-18-leimauksessa on sovellettu kahta eri menetelmää, nukleofiilistä ja elektrofiilistä leimausta. Yksinkertaistetusti tämä tarkoittaa seuraavaa: nukelofiilisesti elektronirikkaalla [18F]fluoridilla voidaan leimata elektroniköyhiä rakenteita ja elektrofiilisesti elektroniköyhällä [18F]F+:lla voidaan leimata elektronirikkaita rakenteita.
Elektrofiiliset ja nukleofiiliset leimausmenetelmät vaativat hyvinkin äärimmäisiä olosuhteita, ja tästä syystä olen väitöskirjatyössäni tutkinut leimausmenetelmiä näiden perinteisten menetelmien välimaastossa käyttämällä siirtymämetalleja, kuten kuparia, nikkeliä ja ruteniumia. Siirtymämetallien käyttö mahdollistaa useiden erilaisten molekyylirakenteiden leimaamisen fluori-18:lla miedommissa olosuhteissa kuin aiemmin. Tulevaisuuden tavoitteenani on saattaa väitöskirjassani kehittämät leimausmenetelmät merkkiaineiden kliiniseen tuotantoon Valtakunnallisella PET-keskuksella, ja miksei jopa kansainvälisille kuvantamismarkkinoille!
Salla Lahdenpohja
Kirjoittaja on tohtorikoulutettava valtakunnallisessa PET-keskuksessa.